Устройство для коррекции градационной характеристики цветного изображения Советский патент 1986 года по МПК H04N1/46 

Изобретение относится к обработке изображений, в частности к облас ти корректирования градационных характеристик процессов воспроизведения цветных изображений, и может быть использовано в фотографической кинематографической и полиграфической технике записи и репродуцирования изображений. Целью изобретения является повышение точности коррекции. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для коррекции градационной характеристики цветного изображения; на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока вычисления оценки отличия от серого; на фиг. 3 - функция градационной характеристики; на фиг. 4 - определение корректированного значения цветоделенной плотности; на фиг. 5 - временные диаграммы работы устройства. Устройство для коррекции градационной характеристики содержит ана лизирующий развертывающий цилиндр 1, синтезирующий развертывающий цилиндр 2, датчик 3 углового положе-г ния, элемент 4 задержки, трехканаль ный блок 5 анализа, блок 6 вычисления оценки отличия от серого цвета, второй аналого-цифровой преобразова тель (АЦП) 7, блок 8 постоянной пам ти, ;первьй аналого-цифровой преобра зователь (АЦП) 9, сумматор 10, блок 11 оперативной памяти, цифроаналого вьй преобразователь (ЦАП) 12, блок 13 синтеза, блок 14 вычисления функ ции дополнительной коррекции, блок 15 ввода данных. Блок 6 вычисления оценки.отличия пт серого цвета (фиг. 2) содержит вычитатели 16, выпрямительные преобразователи 17, весовой сумматор 18 Устройство для коррекции градационной характеристики цветного изображения работает следующим обра зом. Для каждого конкретного оригинал определяют максимальное из цветоделенных плотностей на ахромати ческих участках изображения и соот|Ветственно Ц ох участках максимально насыщенных хроматических цветов. В качестве меры отличия от серого цвета используется расстояние от ахроматической оси в прост ранстве цветоделенных плотностей 12 оригинала D , .о , DJQ . Для вычисления значения оценки отличия от серого цвета используют формулу |Pio .0 -D J-lP o-Pjol Значение оценки будет изменяться в пределах от О до 1, причем В О для ахроматических цветов и В 1 для максимально насыщенных одно- и двухкрасочных наложений. Определив ютм и umouc задают (фиг. 3) градационную функцию F , определяющую взаимосвязь цветоделенных плотностей оригинала DU и репродукции Dij, для ахроматических цветов, и. градационную функцию F , определяницую взаимосвязь и ly для хроматических цветов максимальной насыщенности. Функции F и FJ являются сечениями градационной функции F двух переменных Ою и Ь Ч ,Ь). В качестве функции F может служить любая гладкая, монотонная, неубывающая функция, т.е. отвечающая физической сущности градационных преобразований, происходящих в фотографических, полиграфических и других репродукционных процессах (на фиг. 3 показано семейство сечений такой функции, заключенных между кривыми Fj. и Fj ) . Заданием формы градационньрс кривых F и FJ раздельно устанавливается контрастность воспроизведения ахроматических и хроматических цветов оригинала и репродукции. Устройство для коррекции градационной характеристики для которого предварительно задана функция F (или семейство ее сечений), в процессе 2соррекции вычисляет значение хроматичности & для каждой точки оригинала и с учетом значения цветоделенной плотности оригинала определяет корректированное значение плотности в репродукции 3)ip-F(D,,,b). Таким образом, при подготовке устройства для коррекции градационной характеристики к работе с -помощью блока 15 ввода данных и блока 14 вычисления функции дополнительной коррекции вводят исходные данные, необходимые для задания формы функции преобразования ахроматических цветов Г и функции преобразования насыщенных хроматических цветов р2 Это могут быть, например, координаты нескольких точек каждой из задаваемых функций, необходимые для их аппроксимации. После этого в блоке 14 производится вычисление табличных значений дискретных функций F и а также промежуточных сечений функций г . Количество сече НИИ N функции F равно числу уров ней квантования оценки отличия от серого цвета Ь . Вычисленные табличные значения сечений функции записываются в блок 11 оперативной памяти, причем начальные адреса Л каждой таблицы заданы. Так, таблица сечения F., имеет начальный адрес AJ, таблица сечения F имеет начальный адрес А„ (фиг, 4). На этом подготовка устройства к работе заканчивается. В режиме коррекции блок 5 анализа для каждого элемента изображения определяет значения трех цветоделенных плотностей, которые поступают на вход бло ка 6. Значение оценки отличия от серого цвета Ь преобразуется в циф ровой код с помощью АЦП 7, Одновременно АЦП 9 преобразует в цифровой код цветоделенную плотность, которая соответствует изготавливаемому цвето деленному изображению репродукции. Код хроматичности поступает на адрес ный вход блока 8 постоянной памяти, в котором хранятся значения начальных адресов А таблиц сечений функции F . Таким образом, считывание из блока 8 постоянной памяти значения А , хранящегося по адресу, определяемому кодом оценки отличия от серого цвета Ь , реализует переход от одного сечения функции к другому в зависимости от величины оценки отличия от серого цвета репродуцируемого участка изображения. Далее считанное из блока 8 постоянной памяти значение начального адреса суммируется с помощью сумматора 10 со значением цветоделенной плотности, что позволяет получить абсолютный адрес значения корректированной плот ности Dip ,хранящейся в блоке 11 памя ти (фиг. 4). После этого код абсолютного адреса поступает на адресный вход блока 11 памяти, а затем считан ное из блока 11 значение D-v - на вход ЦЛП 12. Электрический сигнал, получаемый на выходе ЦАП 12, управ714ляет блоком 13 синтеза, который создает требуемую оптическую плотность в репродукции, установленной на синтезирующем цилиндре 2. Блок 6 вычисления оценки отличия от серого цвета (фиг. 2) работает следующим образом. Сигналы, пропорциональные цветоделенным плотностям, с выхода блока анализа 5 поступают попарно на входы вычитателей 16. Получаемые разности поступают на выпрямительные преобразователи 17, в качестве которых используется схема мостового выпрямителя. Преобразователи 17 позволяют получить из сигнала любой полярности однополярньй сигнал, что соответствует операции взятия модуля от числа. Сигналы с выходов преобразователей 17, пропорциональные МОЛУЛЯМ попарных разностей цветоделенных плотностей, поступают на входы масштабирующего сумматора 18.Коэффициент масштабирования сумматора 18 устанавливается при подгоТ|Овке устройства к рабо.те равным 1/2 Цд max Таким образом, вы-ходной сигнал сумматора 18 пропорционален значению оценки отличия от серого цвета,определяемой по формуле (1). Синхронизацию работы блоков, составляющих устройство, обеспечивает датчик 3 углового положения, который вырабатывает последовательность импульсов, период следования Т которых определяет щаг дискретизации изображения. На фиг. 5а показаны два соседних периода Т и Т этой синхронизирующей последовательности. Каждый импульс последовательности осуществляет запуск АЦП 9 и через интервал времени t (фиг. 5d), обеспечиваемый элементом задержки 4, также запуск АЦП 7. Значение t определяется временем прохождения сигналов через блок 6 и, таким образом, позволяет учесть задержку в этом блоке сигналов, которые соответствут незадержанному сигналу, поступащему непосредственно на вход АЦП 9 (фиг. 56,г показывают интервал ремени преобразования аналоговой еличины в цифровой код, выполняемоо АЦП 9 и 7 соответственно). Начало нтервала соответствует моменту зауска АЦП 9 и 7, а конец - моменту ремени t, для АЦП 9 и t для ЦП 7, когда эти преобразования заканчиваются. Этим моментам соответст вуют изменения кодов на выходах обоих АЦП 7 и 9 (фиг, 5с}, е ). Так как выходной код АЦП 7 поступает на адресные вхоДы блока 8 постоянной памя ти, которые постоянно находятся в режиме выборки, то через интервал времени t равньй времени выборки блока 8 постоянной памяти,произойдет изменение кода на выходе ( Если принять, что время установлени кода результата суммирования на выходе комбинационного сумматора 10 после изменения кода на любом из входов равно ц ,то (фиг. 5%), код на выходе сумматора 10 будет изменяться дважды, как следствие измене ния кода вначале на выходе АЦП 9, а затем на выходе блока 8 постоянно памяти, интервал времени IH являет ся интервалом недостоверного значения выходного кода сумматора 10. Соответственно дважды будет кзме мяться значение кода на выходе блока 11, которое постоянно находится в режиме выборки чтения (фиг. 5и). Эти изменения будут происходить с задержкой по отношению к изменениям выходного кода сумматора 10, поступающего на адресный вход блока 11, равной времени выборки чтения блока 11. Интервал времени 1ц , являющийся интервалом недостоверного значения ВЬЕХОДНОГО кода блока 11, заканчивается до начала следующего периода синхронизирующей последовательности, вырабатываемой датчиком 3 углового положения (фиг. 5й), что позволяет использовать импульсы этой последовательности для записи результата преобразования в ЦАП 12, Поэтому выход датчика 3 непосредственно соединен с управляющим вхо-г дом ЦАП 12. t формула изобретени 1 . Устройство для коррекции градационной характеристики цветного изображения, содержащее анализирующий и синтезирующий развертывающий ципиндры, соединенные с датчиком уг лового положения, первый аналогоцифровой преобразователь (АЦП), бло оперативной памяти, блок постоянной памяти, блок синтеза, выход которо го оптически связан с синтезирующим развертывающим цилиндром, .а вход через цифроаналоговый преобразова- i тель (ЦАП) соединен с выходом блока оперативной памяти, к входам записи которого подключен через блок ввода данных блок вычисления функций дополнительной коррекции, о т л и ч.аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности коррекции, в него введены трехканальный блок анализа, вход которого оптически соединен с анализирующим развертывающим цилиндром, второй АЦП, сумматор, злемент задержки и блок вычисления оценки отличия от серого цвета, входы которого подключены к соответствующим выходам трехканального блока анализа, информационньш вход второго АЦП соединен с выходом блока вычисления оценки отличия от серого цвета, а выход соединен через блок постоянной памяти с первым входом сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные первый АЦП и переключатель подключен к выходам трехканального блока анализа, а выход сум1-1атора соединен с вторым входом блока оперативной памяти, при этом выход датчика углового положения соединен непосредственно с управляющим входом ЦАП, управляющим входом первого АЦП и через элемент задержки с управляющим входом второго АЦП. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что блок вычисления оценки отличия от серого цвета содержит три вычитателя, три выпрямительных преобразователя и весовой сумматор, выход которого является выходом блока вычисления оценки отличия от серого цвета,причем первый вход первого вычитателя объединен с первым входом второго вычитателя и является первым входом блока вычисления оценки отличия от серого цвета,вторым выходом которого являются объединенные второй вход первого вычитателя и первый вход третьего вычитателя, второй вход которого объединен с вторым входом второго вычитателя и является третьим входом блока вычисления оценки отличия от серого двета, выходы каждого из трех вычитателей соединены через соответствующий выпрямительный преобразователь с соответствующими входами весового сумматора.

ОЗУ

t ff

Sif

DiO

V/I

AfT , N-Z

«.«iJHj-WHj-tj -W

TO